拔輪器及其配套裝置的設計和應用

張敬波

（山西焦煤集團公司霍州煤電集團有限責任公司辛置煤礦洗煤廠，山西 霍州 031400）

辛置煤礦位于臨汾盆地北沿，霍州南端，隸屬于霍州煤電集團有限責任公司，原煤設計能力250萬t。辛置煤礦選煤廠分為一二車間，一車間入洗能力75 萬t/a，二車間入洗能力260 萬t/a，主要產品為10 級肥精煤、發(fā)熱量4000 kcal 動力煤及煤泥。

辛置煤礦選煤廠化驗室目前主要開展“全水分、灰分、硫分、揮發(fā)分、黏結指數(shù)、膠質層最大厚度、發(fā)熱量、浮沉、篩分、小浮選、磁性物含量、真相對密度、-325 網(wǎng)目”，共14 個測試項目。目前化驗室承擔著選煤廠從原煤、生產到銷售各個環(huán)節(jié)的采制化任務，工作量大，人員少，設備老舊，設備維修保養(yǎng)難度大。

1 制樣粉碎機拔輪器及其配套裝置設計的可行性

在采制化三個環(huán)節(jié)中，采樣的誤差占采制化總誤差的80%，制樣占16%，化驗占4%。所以，在生產連續(xù)性的作業(yè)環(huán)境下，制樣粉碎機的完好是非常關鍵的，其日常的檢修維護保養(yǎng)顯得尤為重要。

在設備日常維護保養(yǎng)中一個非常棘手的問題就是電機偏心錘、粉碎裝置、壓緊裝置、機架、機殼及定時器等主要部件的拆卸問題，而問題的關鍵就在于偏心錘與電機軸的脫離。拆卸過程中，可能由于操作不當，造成偏心錘發(fā)生變形，設備電機損壞，以及人身傷害事故等。

采用直接分離、借助鋼棍撬分離或是用錘頭敲打，可能在偏心錘表面留下凸凹不平的痕跡或導致偏心錘發(fā)生嚴重變形甚至破損，直接影響到制樣粉碎機的正常使用，同時容易造成人身傷害事故。一旦制樣粉碎機出現(xiàn)電機燒壞故障問題，就會導致灰分、硫分生產過程產品灰分、硫分等各項檢測結果不能夠及時準確反饋，不能夠有效指導車間生產，對后期商品煤銷售質量也會造成一定的影響。因此，根據(jù)實際使用情況，勘測設計了制樣粉碎機拔輪器及其配套裝置，如圖1 所示。

圖1 制樣粉碎機拔輪器及其配套裝置（單位 ：mm）

2 密封式制樣粉碎機的結構原理

密封式制樣粉碎機是一種分析制樣設備，具有外形美觀大方、結構緊湊、制樣速度快、無粉塵污染、粉碎出的試樣粒度均勻、細微等特點。其偏心錘具備從軸向觀察為近似弧狀且相對于軸中心偏向一方的形狀，并在內側具有收容部。該錘固定部由具有彈性的金屬材料構成，并以對上述收容部的內側朝向外側施力的狀態(tài)保持于上述收容部的內側。

密封式制樣粉碎機是通過安裝在電機軸端的偏心錘，將電機的回轉能量轉換為具有一定頻率的震蕩、沖擊力，使粉碎裝置的沖擊環(huán)、沖擊塊在料缽內對物料撞擊、碾壓和研磨，使物料達到粉碎的目的。其結構如圖2 所示，主要由電機偏心錘、粉碎裝置、壓緊裝置、機架、機殼及定時器等主要部件組成。其中粉碎裝置由沖擊座、沖擊環(huán)、沖擊塊和壓蓋組成；壓緊裝置由高低支架、壓板和壓緊螺釘及蝶形螺母組成。

圖2 密封式制樣粉碎機的結構

3 制樣粉碎機拔輪器及配套裝置的操作原理

制樣粉碎機拔輪器及配套裝置主要是由梯形鋼板和旋轉螺紋桿組成。梯形鋼板為固定鋼板，旋轉螺紋桿為活動部件。將旋轉螺紋桿對準電動機中心軸，用扳手驅動旋轉螺紋桿，擠壓電動機中心軸，然后扭動旋轉螺紋桿，借助旋轉螺紋桿的推力達到偏心錘與電機軸脫離的目的。制樣粉碎機拔輪器操作示意圖如圖3 所示。

圖3 制樣粉碎機拔輪器操作示意圖

4 拔輪器及配套裝置的應用

目前辛置煤礦選煤廠幾乎所有的轉動設備與電機均采用對輪連接，比如：膠帶輸送機的電機對輪，減速器對輪，刮板機的電機對輪，泵的皮帶輪等等。對輪為傳動裝置，作用是把電機的機械能通過軸輸出給使用設備，使設備獲得能量。對輪設計的初衷為方便拆卸更換，但在使用的過程中因工作環(huán)境受潮、淋水、腐蝕等影響，通常拔掉對輪難度非常大，而在更換電機或對輪時，必須拔掉對輪。

對拔輪的處理方式通常有兩種：一種是利用鐵錘不停換位來敲擊對輪，第二種是使用鏈條拴住對輪后用液壓千斤頂頂開。鐵錘敲擊的方法缺點：一是容易導致對輪發(fā)生形變，使用效果變差，降低對輪的使用壽命；二是容易產生碎屑飛濺傷眼或者手部被敲擊砸傷等安全事故，對檢修人員造成一定的人身傷害。使用千斤頂頂開的缺點是容易頂斷鏈條的連接螺栓，同時螺栓彈起易對檢修人造成傷害。

如果使用拔輪器及配套裝置（圖4）拆卸對輪，操作簡單、安全、高效，只需要準確安裝好旋轉螺紋桿，用扳手驅動旋轉螺紋桿，緩慢施壓，隨著旋轉螺紋桿向里推進，即可順利完成拆卸。其應用大大縮短了選煤設備檢修維護保養(yǎng)時間，提高了工作效率，有效杜絕可能造成的人身傷害事故。

圖4 拔輪器及配套裝置三視圖

5 經(jīng)濟和社會效益

（1）經(jīng)濟效益

拆卸制樣粉碎機偏心錘與電機軸，或類似涉及偏心錘部件或者設備傳動部件的對輪等其他選煤設備時，至少需要4 h 左右的時間，現(xiàn)在采用拔輪器及配套裝置僅需要不到10 min 的時間，節(jié)約耗時3小時50 分鐘，效率大幅提高。拔輪器及配套裝置是一種確保足夠的強度并且具有投資小、成本低廉、易于制造的結構型拔輪器，選煤廠的技術工人就能夠進行焊接制造，非常適用于在選煤廠推廣使用。

（2）社會效益

面對目前礦井煤炭資源短缺，車間生產產品檢測頻次增加，銷售任務重，隨之帶來了采制化工作量加大，設備使用頻次加大，維修檢修力度加大等等一系列的問題，拔輪器及配套裝置的設計在一定程度上減少了職工勞動強度，避免損壞設備零部件，節(jié)省設備維修費用，拆卸更安全、高效，有效杜絕可能造成的人身傷害事故。